DE102023120555A1 - FUEL INJECTION CONTROL SYSTEM AND METHOD - Google Patents

Abstract

Ein Installationsverfahren für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung (12) beinhaltet das Erfassen eines Betätigungszeitpunkts eines ersten Ventils (24) einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, das Erfassen eines Betätigungszeitpunkts eines zweiten Ventils (20) der Kraftstoffeinspritzvorrichtung, das Erfassen eines Rückkehrzeitpunkts des ersten Ventils (24) der Kraftstoffeinspritzvorrichtung, und das Erfassen eines Rückkehrzeitpunkts des zweiten Ventils (20) der Kraftstoffeinspritzvorrichtung. Das Verfahren beinhaltet, für ein oder mehrere Kraftstoffeinspritzereignisse, das Modifizieren von mindestens einem aus Folgendem: einer maximalen Amplitude von Magnetstrom, einer durchschnittlichen Amplitude von Magnetstrom, einer Startzeit von Magnetstrom, einer Endzeit von Magnetstrom oder einer Gesamtzeit von Magnetstrom. Die Modifikation basiert auf dem Betätigungszeitpunkt des ersten Ventils (24), dem Betätigungszeitpunkt des zweiten Ventils (20), dem Rückkehrzeitpunkt des ersten Ventils (24) und dem Rückkehrzeitpunkt des zweiten Ventils (20) und kann zur Installation der Kraftstoffeinspritzvorrichtung (12) durchgeführt werden.

An installation method for a fuel injection device (12) includes detecting an actuation time of a first valve (24) of a fuel injection device, detecting an actuation time of a second valve (20) of the fuel injection device, detecting a return time of the first valve (24) of the fuel injection device, and that Detecting a return time of the second valve (20) of the fuel injection device. The method includes, for one or more fuel injection events, modifying at least one of: a maximum amplitude of solenoid current, an average amplitude of solenoid current, a start time of solenoid current, an end time of solenoid current, or a total time of solenoid current. The modification is based on the actuation time of the first valve (24), the actuation time of the second valve (20), the return time of the first valve (24) and the return time of the second valve (20) and can be carried out to install the fuel injection device (12). .

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Verfahren und Systeme für Komponenten von Verbrennungsmotoren und insbesondere auf Systeme und Verfahren für ein Kraftstoffeinspritzsystem mit mehreren Magneten.The present disclosure relates generally to methods and systems for internal combustion engine components, and more particularly to systems and methods for a multi-solenoid fuel injection system.

Hintergrundbackground

Kraftstoffeinspritzvorrichtungen für Verbrennungsmotoren sind präzise gefertigte Vorrichtungen, die im Allgemeinen eine genaue Kontrolle über Menge und Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung bereitstellen. Aktuelle Fertigungsverfahren können Einspritzvorrichtungskomponenten produzieren, die typischerweise entsprechend funktionieren. Trotzdem unterliegen die hochpräzisen Einspritzvorrichtungen, die in vielen Anwendungen verwendet werden, Fertigungstoleranzen. Diese Fertigungstoleranzen können verschiedene Aspekte des Betriebs der Kraftstoffeinspritzvorrichtung beeinflussen, einschließlich der Ventilhubzeiten, der Ventilhubdistanz, elektrischer Eigenschaften der Einspritzvorrichtung usw., die unterschiedliche Einspritzmengen und unterschiedliche Einspritzzeitpunkte ergeben können, wenn Einspritzvorrichtungen desselben Typs den gleichen elektrischen Steuersignalen ausgesetzt werden.Internal combustion engine fuel injectors are precisely manufactured devices that generally provide precise control over the amount and timing of fuel injection. Current manufacturing processes can produce injector components that typically function accordingly. Nevertheless, the high precision injectors used in many applications are subject to manufacturing tolerances. These manufacturing tolerances can affect various aspects of fuel injector operation, including valve lift times, valve lift distance, electrical characteristics of the injector, etc., which can result in different injection quantities and different injection timing when injectors of the same type are subjected to the same electrical control signals.

Manche Kraftstoffeinspritzsysteme sind konstruiert, um Fertigungstoleranzen und/oder andere Ursachen von Variabilität unter ansonsten identischen Einspritzvorrichtungen auszugleichen. Ein Verfahren zum Verringern von Unterschieden zwischen Einspritzvorrichtungen umfasst umfassendes Testen, manchmal als „End-of-Line“ -Test bezeichnet, um individuelle Kraftstoffeinspritzvorrichtungen unter unterschiedlichen Bedingungen zu bewerten. Basierend auf den Ergebnissen dieser Tests kann eine Programmierung für ein Motorsteuergerät erzeugt werden, um den Betrieb der Einspritzvorrichtung durch Ausgleichen der einzigartigen Leistung dieser Einspritzvorrichtung zu verbessern. Diese Programmierung kann in der Form von Trim-Codes oder Trim-Dateien sein, die auf einen Speicher des elektronischen Steuergeräts durch einen Betreiber oder durch Wartungspersonal geladen werden können.Some fuel injection systems are designed to compensate for manufacturing tolerances and/or other sources of variability among otherwise identical injectors. One method for reducing differences between injectors involves extensive testing, sometimes referred to as “end-of-line” testing, to evaluate individual fuel injectors under different conditions. Based on the results of these tests, programming can be generated for an engine control module to improve the operation of the injector by compensating for the unique performance of that injector. This programming may be in the form of trim codes or trim files that may be loaded into memory of the electronic controller by an operator or maintenance personnel.

Um Trim-Codes oder Trim-Dateien zu verwenden, muss ein Nutzer die Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die installiert wird, genau identifizieren, den Trim-Code, der in der Form eines elektronischen Dokuments sein kann, auf das über das Internet zugegriffen wird, abrufen, und den korrekten Trim-Code auf den Speicher für das Motorsteuergerät laden. Dies muss für jede individuelle Einspritzvorrichtung des Motors, der zwanzig Einspritzvorrichtungen oder mehr beinhalten kann, wiederholt werden. Dieser Prozess kann zeitaufwendig sein und kann, in manchen Fällen, der Ursprung unerwünschter Motorleistung sein, wenn ein Nutzer das Steuergerät mit der inkorrekten Trim-Datei programmiert oder versäumt, die Programmierung des Steuergeräts zu aktualisieren, wenn neue Einspritzvorrichtungen installiert werden.To use trim codes or trim files, a user must accurately identify the fuel injector being installed, retrieve the trim code, which may be in the form of an electronic document accessed over the Internet, and Load the correct trim code into the memory for the engine control unit. This must be repeated for each individual injector of the engine, which may include twenty injectors or more. This process can be time consuming and, in some cases, can be the source of unwanted engine performance if a user programs the ECU with the incorrect trim file or fails to update the ECU programming when new injectors are installed.

Ein beispielhaftes Kraftstoffsystem wird in US 9,719,457 B2 („das '457-Patent“) für Moonjelly et al. beschrieben. Das Kraftstoffsystem, das im '457-Patent beschrieben wird, kann einen Start der Kraftstoffeinspritzung bestimmen. Diese Bestimmung wird basierend auf Druckinformationen gemacht, die mit Drucksensoren im Zylinder erzeugt werden. Basierend auf diese Druckmessungen kann das System, das im '457-Patent beschrieben wird, den Zeitpunkt der Einspritzung anpassen. Während das System, das im '457-Patent offenbart ist, unter manchen Umständen nützlich sein kann, ist es nicht in der Lage, Kraftstoffeinspritzvorrichtungs-Trim-Codes zu ersetzen, und verwendet einen Faktor außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung, den Zylinderdruck, der durch Faktoren außer dem tatsächlichen Betrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung selbst beeinflusst werden kann.An example fuel system is shown in US 9,719,457 B2 (“the '457 Patent”) to Moonjelly et al. described. The fuel system described in the '457 patent can determine fuel injection start. This determination is made based on pressure information generated using pressure sensors in the cylinder. Based on these pressure measurements, the system described in the '457 patent can adjust the timing of injection. While the system disclosed in the '457 patent may be useful in some circumstances, it is unable to replace fuel injector trim codes and uses a factor external to the fuel injector, cylinder pressure, which is determined by factors other than the actual operation of the fuel injection device itself can be influenced.

Die Systeme und Verfahren der vorliegenden Offenbarung können eines oder mehrere der vorstehend dargelegten Probleme und/oder andere Probleme in der Technik lösen. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung ist jedoch durch die beigefügten Patentansprüche und nicht durch die Fähigkeit, irgendein spezifisches Problem zu lösen, definiert.The systems and methods of the present disclosure may solve one or more of the problems set forth above and/or other problems in the art. However, the scope of the present disclosure is defined by the appended claims and not by its ability to solve any specific problem.

KurzdarstellungShort presentation

In einem Aspekt kann ein Kraftstoffeinspritz-Installationsverfahren das Erfassen eines Betätigungszeitpunkts eines ersten Ventils einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, das Erfassen eines Betätigungszeitpunkts eines zweiten Ventils der Kraftstoffeinspritzvorrichtung, das Erfassen eines Rückkehrzeitpunkts des ersten Ventils der Kraftstoffeinspritzvorrichtung, und das Erfassen eines Rückkehrzeitpunkts des zweiten Ventils der Kraftstoffeinspritzvorrichtung beinhalten. Das Verfahren kann, für ein oder mehrere Kraftstoffeinspritzereignisse, das Modifizieren von mindestens einem aus Folgendem beinhalten: einer maximalen Amplitude von Magnetstrom, einer durchschnittlichen Amplitude von Magnetstrom, einer Startzeit von Magnetstrom, einer Endzeit von Magnetstrom oder einer Gesamtzeit von Magnetstrom. Die Modifikation kann auf dem Betätigungszeitpunkt des ersten Ventils, dem Betätigungszeitpunkt des zweiten Ventils, dem Rückkehrzeitpunkt des ersten Ventils und dem Rückkehrzeitpunkt des zweiten Ventils basieren und kann zur Installation der Kraftstoffeinspritzvorrichtung durchgeführt werden.In one aspect, a fuel injection installation method may include detecting an actuation timing of a first valve of a fuel injector, detecting an actuation timing of a second valve of the fuel injector, detecting a return timing of the first valve of the fuel injector, and detecting a return timing of the second valve of the fuel injector. The method may include, for one or more fuel injection events, modifying at least one of: a maximum amplitude of solenoid current, an average amplitude of solenoid current, a start time of solenoid current, an end time of solenoid current, or a total time of solenoid current. The modification may be based on the actuation timing of the first valve, the actuation timing of the second valve, the return timing of the first valve and the return timing of the second valve and may be for Installation of the fuel injection device must be carried out.

In einem anderen Aspekt kann ein Kraftstoffeinspritzsystem eine mechanisch betätigte Kraftstoffeinspritzvorrichtung beinhalten, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung ein erstes elektronisch gesteuertes Ventil, ein zweites elektronisch gesteuertes Ventil und eine Düse aufweist, die konfiguriert ist, um Kraftstoff einzuspritzen. Das Kraftstoffeinspritzsystem kann außerdem ein elektronisches Steuermodul beinhalten, das konfiguriert ist, um, ohne den Einsatz einer Kraftstoffeinspritzvorrichtungs-Trim-Datei, einen Betätigungszeitpunkt eines Überströmventils basierend auf einem Betätigungsstrom zu identifizieren, einen Betätigungszeitpunkt eines Steuerventils basierend auf Betätigungsstrom zu identifizieren, einen Rückkehrzeitpunkt des Überströmventils basierend auf induziertem Strom zu identifizieren, einen Rückkehrzeitpunkt des Steuerventils basierend auf induziertem Strom zu identifizieren, und einen Stromzeitpunkt für das Überströmventil und für das Steuerventil in einer anschließenden Einspritzung basierend auf den identifizierten Betätigungszeitpunkten und den identifizierten Rückkehrzeitpunkten zu modifizieren.In another aspect, a fuel injection system may include a mechanically actuated fuel injector, the fuel injector having a first electronically controlled valve, a second electronically controlled valve, and a nozzle configured to inject fuel. The fuel injection system may further include an electronic control module configured to, without the use of a fuel injector trim file, identify an actuation timing of a spill valve based on an actuation current, identify an actuation timing of a control valve based on actuation current, a return timing of the spill valve based on induced current, identifying a return time of the control valve based on induced current, and modifying a current time for the spill valve and for the control valve in a subsequent injection based on the identified actuation times and the identified return times.

In noch einem weiteren Aspekt kann ein Kraftstoffeinspritz-Steuermodul einen Speicher, der Anweisungen speichert, und einen oder mehrere Prozessoren beinhalten, die, wenn sie die Anweisungen ausführen, programmiert sind, um Funktionen durchzuführen, einschließlich des Erfassens eines Betätigungszeitpunkts eines ersten Ventils einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, des Erfassens eines Betätigungszeitpunkts eines zweiten Ventils der Kraftstoffeinspritzvorrichtung, des Erfassens eines Rückkehrzeitpunkts des ersten Ventils der Kraftstoffeinspritzvorrichtung, und des Erfassens eines Rückkehrzeitpunkts des zweiten Ventils der Kraftstoffeinspritzvorrichtung. Die Funktionen können, für ein oder mehrere zukünftige Kraftstoffeinspritzereignisse, das Verändern von mindestens einem aus Folgendem beinhalten: einer maximalen Amplitude von Magnetstrom, einer durchschnittlichen Amplitude von Magnetstrom, einer Startzeit von Magnetstrom, einer Endzeit von Magnetstrom oder einer Gesamtzeit von Magnetstrom. Die Veränderung kann auf dem Betätigungszeitpunkt des ersten Ventils, dem Betätigungszeitpunkt des zweiten Ventils, dem Rückkehrzeitpunkt des ersten Ventils und dem Rückkehrzeitpunkt des zweiten Ventils basieren.In yet another aspect, a fuel injection control module may include a memory that stores instructions and one or more processors that, when executing the instructions, are programmed to perform functions including detecting an actuation timing of a first valve of a fuel injector, detecting an actuation time of a second valve of the fuel injector, detecting a return time of the first valve of the fuel injector, and detecting a return time of the second valve of the fuel injector. The functions may include, for one or more future fuel injection events, changing at least one of: a maximum amplitude of solenoid current, an average amplitude of solenoid current, a start time of solenoid current, an end time of solenoid current, or a total time of solenoid current. The change may be based on the actuation time of the first valve, the actuation time of the second valve, the return time of the first valve and the return time of the second valve.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

• 1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß den Aspekten der Offenbarung. 1 is a schematic cross-sectional view of a fuel injection system according to aspects of the disclosure.
• 2A-2D sind Diagramme, die beispielhafte Stromwerte für ein Paar Ventile des Systems aus 1 zeigen, gemäß Aspekten der Offenbarung. 2A-2D are diagrams showing example current values for a pair of valves in the system 1 show, according to aspects of revelation.
• 3 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Kraftstoffeinspritzverfahren gemäß den Aspekten der Offenbarung darstellt. 3 is a flowchart illustrating an example fuel injection method in accordance with aspects of the disclosure.

Ausführliche BeschreibungDetailed description

Sowohl die vorhergehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende ausführliche Beschreibung sind einzig beispielhaft und erläuternd und beschränken die Merkmale, wie beansprucht, nicht. Wie hierin verwendet, sollen die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „aufweisend“, „beinhaltend“ oder andere Variationen davon eine nicht ausschließliche Einschließung derart abdecken, dass ein Vorgang, ein Verfahren, ein Gegenstand oder eine Einrichtung, die eine Liste von Elementen umfasst, nicht nur diese Elemente beinhaltet, sondern auch andere Elemente enthalten kann, die nicht ausdrücklich aufgeführt oder einem solchen Vorgang, einem solchen Verfahren, einem solchen Gegenstand oder einer solchen Einrichtung inhärent sind. In dieser Offenbarung werden relative Begriffe wie zum Beispiel „etwa“, „im Wesentlichen“, „allgemein“ und „ungefähr“ verwendet, um eine mögliche Variation von ±10 % im angegebenen Wert anzugeben.Both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only and do not limit the features as claimed. As used herein, the terms "comprises", "comprising", "comprising", "including" or other variations thereof are intended to cover a non-exclusive inclusion such that an act, procedure, item or device that includes a list of includes elements, not only includes those elements, but may also include other elements not expressly listed or inherent in such operation, method, item or device. In this disclosure, relative terms such as “about,” “substantially,” “general,” and “approximately” are used to indicate a possible variation of ±10% in the stated value.

1 zeigt ein beispielhaftes Steuerungssystem für Kraftstoffeinspritzvorrichtung (auch als „Kraftstoffeinspritzsystem“ bezeichnet) 10 gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung. Kraftstoffeinspritzsystem 10 kann eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 12, die in einem Verbrennungsmotor installiert sind, und ein elektronisches Steuermodul (electronic control module, ECM) 80 beinhalten, das mit jeder Einspritzvorrichtung 12 verbunden ist. Kraftstoffeinspritzvorrichtung 12 kann eine Vielzahl von Ventilen beinhalten, wobei diese Ventile auf Befehle reagieren, die mit ECM 80 erzeugt werden, wie unten beschrieben. 1 shows an example fuel injector control system (also referred to as a “fuel injection system”) 10 in accordance with aspects of the present disclosure. Fuel injection system 10 may include a plurality of fuel injectors 12 installed in an internal combustion engine and an electronic control module (ECM) 80 coupled to each injector 12. Fuel injector 12 may include a variety of valves, which valves respond to commands generated with ECM 80, as described below.

Jede Kraftstoffeinspritzvorrichtung 12 kann eine mechanisch betätigte, elektronisch gesteuerte Einspritzeinheit sein, einschließlich eines Körpers, der einen nockengetriebenen Kolben 14, einen Kraftstoffzufuhrkanal 18 zur Aufnahme von unter Druck stehendem Kraftstoff, ein Überströmventil 20, ein Steuerventil 24 und ein Einspritzventil 28 unterbringt. Das Überströmventil 20 kann ein normalerweise offenes Ventil mit einem Ventilelement 25 sein, das zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position beweglich ist. Ein Federelement 22 kann das Überströmventilelement 25 zu der geöffneten Position hin vorspannen. Wenn das Ventilelement 25 in der geöffneten Position ist, kann das Überströmventil 20 zulassen, dass Kraftstoff abfließt und zum Kraftstoffzufuhrsystem zurückkehrt. Wenn das Überströmventilelement 25 in der geschlossenen Position ist, kann das Überströmventil 20 eine Druckbeaufschlagung von Kraftstoff über den Kolben der Einspritzvorrichtung 12 ermöglichen. Überströmventil 20 kann einen Überströmventilmagneten 40 zum Betätigen des Überströmventilelements 25 aufgrund von Bewegung eines Überströmventilankers 44, mit dem das Element 25 verbunden ist, beinhalten. Überströmventilmagnet 40 kann als Reaktion auf Befehle des ECM 80 erregt sein, wobei der erregte Zustand ein Magnetfeld erzeugt, um das Überlaufventil 20 zu der geschlossenen Position über den Überströmventilanker 44 zu bewegen.Each fuel injector 12 may be a mechanically actuated, electronically controlled injector unit, including a body housing a cam driven piston 14, a fuel supply passage 18 for receiving pressurized fuel, a spill valve 20, a control valve 24 and an injector 28. The relief valve 20 may be a normally open valve with a valve element 25 movable between an open position and a closed position. A spring element 22 can bias the spill valve element 25 toward the open position. When the valve member 25 is in the open position, the spill valve 20 may allow fuel to drain and return to the fuel delivery system. When the overflow valve element 25 is closed nen position, the overflow valve 20 can allow fuel to be pressurized via the piston of the injection device 12. Relief valve 20 may include a relief valve solenoid 40 for actuating the relief valve element 25 due to movement of a relief valve armature 44 to which the element 25 is connected. Relief valve solenoid 40 may be energized in response to commands from the ECM 80, with the energized state generating a magnetic field to move the relief valve 20 to the closed position via the relief valve armature 44.

Das Steuerventil 24 kann zwischen dem unter Druck stehenden Kraftstoffzufuhrkanal 18 und einer Steuerkammer 36 verbunden sein. Das Steuerventil 24 kann eine nicht-Einspritzposition und eine Einspritzposition in Verbindung mit einem Steuerventilelement 26 aufweisen. Wenn es in der nicht-Einspritzposition ist, kann das Steuerventilelement 26 eine Fluidkommunikation zwischen der Steuerkammer 36 und Kraftstoff ermöglichen, der mit Kolben 14 druckbeaufschlagt ist, wobei das Steuerventilelement 30 mit Kraftstoff in der Steuerkammer 36 blockiert wird. Wenn das Steuerventilelement 26 in der Einspritzposition ist, kann die Steuerkammer 36 drucklos sein, durch Zulassen, dass Kraftstoff in der Kammer 36 von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 12 zu dem Kraftstoffzufuhrsystem abfließt. Steuerventil 24 kann zu der Einspritzposition gebracht werden aufgrund von elektromagnetischer Kraft, die durch die Zufuhr von Strom zu dem Steuerventilmagneten 42 erschaffen wird.The control valve 24 may be connected between the pressurized fuel supply channel 18 and a control chamber 36. The control valve 24 may have a non-injection position and an injection position in conjunction with a control valve element 26. When in the non-injection position, the control valve element 26 may enable fluid communication between the control chamber 36 and fuel pressurized with piston 14, blocking the control valve element 30 with fuel in the control chamber 36. When the control valve element 26 is in the injection position, the control chamber 36 may be depressurized by allowing fuel in the chamber 36 to flow from the fuel injector 12 to the fuel delivery system. Control valve 24 can be brought to the injection position due to electromagnetic force created by supplying power to the control valve solenoid 42.

Einspritzventil 28 kann ein mechanisches Einwegventil sein, das mit einer Feder, einem Nadelventilelement 30, das durch die Feder zu einer geschlossenen Position vorgespannt wird, und einer Steuerkammer 36 gebildet ist. Ventilelement 30 kann sich zu einem distalen Ende der Einspritzvorrichtung 12 erstrecken, das eine Düse 33 bildet, die in Einspritzvorrichtungsöffnungen 35 endet. Einspritzvorrichtungsöffnungen 35 der Düse 33 können durch das Ende des Ventilelements 30 geöffnet und geschlossen werden. Wenn Hochdruckfluid in der Steuerkammer 36 vorhanden ist, kann das Ventilelement 30 in einer geschlossenen Position gesichert sein, selbst wenn druckbeaufschlagter Kraftstoff in der Einspritzkammer 32 vorhanden ist. Wenn eine Einspritzung erwünscht ist, kann zugelassen werden, dass Fluid von der Steuerkammer 36 abfließt, wie unten beschrieben, wodurch zugelassen wird, dass druckbeaufschlagter Kraftstoff das Ventilelement 30 anhebt durch Wirken auf die untere Oberfläche des Steuerventilelements 30.Injector 28 may be a one-way mechanical valve formed with a spring, a needle valve element 30 biased to a closed position by the spring, and a control chamber 36. Valve member 30 may extend to a distal end of injector 12 forming a nozzle 33 terminating in injector openings 35. Injector openings 35 of nozzle 33 can be opened and closed through the end of valve member 30. When high pressure fluid is present in the control chamber 36, the valve member 30 may be secured in a closed position even if pressurized fuel is present in the injection chamber 32. If injection is desired, fluid may be allowed to flow from the control chamber 36 as described below, thereby allowing pressurized fuel to lift the valve member 30 by acting on the lower surface of the control valve member 30.

ECM 80 kann ein Kraftstoffeinspritz-Steuermodul sein, das einen oder mehrere Aspekte des Systems 10 steuert, einschließlich des Verhaltens eines Verbrennungsmotors und, wenn erwünscht, des Verhaltens von einem oder mehreren Systemen einer Maschine, in der sich das System 10 befindet. ECM 80 kann einen Speicher 82 und einen oder mehrere Prozessoren 84 beinhalten, um die hier beschriebenen Funktionen durchzuführen. ECM 80 kann als eine einzelne Steuereinheit implementiert sein, die alle Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 12 des Systems 10 überwacht und steuert. Alternativ kann ECM 80 als eine Vielzahl von verteilten Steuermodulen in Kommunikation miteinander implementiert sein.ECM 80 may be a fuel injection control module that controls one or more aspects of the system 10, including the behavior of an internal combustion engine and, if desired, the behavior of one or more systems of a machine in which the system 10 is located. ECM 80 may include memory 82 and one or more processors 84 to perform the functions described herein. ECM 80 may be implemented as a single control unit that monitors and controls all fuel injectors 12 of system 10. Alternatively, ECM 80 may be implemented as a plurality of distributed control modules in communication with one another.

Das ECM 80 kann durch Programmierung in die Lage versetzt werden, Befehle zur Steuerung von Kraftstoffeinspritzereignissen zu erzeugen. Diese Befehle können zu der Zufuhr von elektrischer Energie (z. B. als eine erwünschte Stromwellenform) führen, wobei sich die elektrische Energie aus den Befehlen ergibt, die durch ECM 80 überwacht werden. Strom, der durch ECM 80 überwacht wird, kann, über entsprechende Antriebsschaltungen, den Magneten 40 und 42 zugeführt werden. Strom, der durch ECM 80 überwacht wird, kann außerdem Ströme beinhalten, die durch Bewegung des Überströmventilelements 25 und Steuerventilelements 26 zu entsprechenden Ruhepositionen erzeugt werden. Genauer kann ECM 80 programmiert sein, um Ventilankunftszeiten (z. B. Zeiten, wenn Überströmventilelement 25 und Ventilelement 26 jeweilige betätigte Positionen erreichen) basierend auf überwachten Betätigungsströmen zu identifizieren. ECM 80 kann programmiert sein, um Ventilrückkehrzeiten des Überströmventilelements 25 und Ventilelements 26 basierend auf Strömen zu identifizieren, die durch Bewegung des Überströmventilelements 25 und Steuerventilelements 26 induziert werden.The ECM 80 may be programmed to generate commands to control fuel injection events. These commands may result in the delivery of electrical energy (e.g., as a desired current waveform), with the electrical energy resulting from the commands monitored by ECM 80. Current monitored by ECM 80 may be supplied to magnets 40 and 42 via appropriate drive circuits. Current monitored by ECM 80 may also include currents generated by moving relief valve member 25 and control valve member 26 to respective rest positions. More specifically, ECM 80 may be programmed to identify valve arrival times (e.g., times when relief valve element 25 and valve element 26 reach respective actuated positions) based on monitored actuation currents. ECM 80 may be programmed to identify valve return times of the relief valve element 25 and valve element 26 based on currents induced by movement of the relief valve element 25 and control valve element 26.

ECM 80 kann ferner konfiguriert sein, um, über Programmierung, zukünftige Kraftstoffeinspritzvorrichtungsbefehle basierend auf einer oder mehreren erfassten Ankunftszeiten oder einer oder mehreren erfassten Rückkehrzeiten anzupassen. Genauer kann ECM 80 konfiguriert sein, um zukünftige Kraftstoffeinspritzvorrichtungsbefehle basierend auf vier Kraftstoffeinspritzvorrichtungsmessungen anzupassen: eine Ankunftszeit des Überströmventilelements 25, zu der das Überströmventilelement 25 nach einer Bewegung von einer Ruheposition eine vollständig betätigte Position erreicht, eine Ankunftszeit des Ventilelements 26, zu der das Steuerventilelement 26 nach einer Bewegung von einer Ruheposition eine vollständig betätigte Position erreicht, eine Rückkehrzeit, wenn das Überströmventilelement 25 von der vollständig betätigten Position zu der Ruheposition zurückkehrt, und eine Rückkehrzeit, wenn das Ventilelement 26 von der vollständig betätigten Position zu der Ruheposition zurückkehrt.ECM 80 may be further configured to adjust, via programming, future fuel injector commands based on one or more sensed arrival times or one or more sensed return times. More specifically, ECM 80 may be configured to adjust future fuel injector commands based on four fuel injector measurements: an arrival time of the spill valve element 25 at which the spill valve element 25 reaches a fully actuated position after movement from a rest position, an arrival time of the valve element 26 at which the control valve element 26 reaches a fully actuated position after movement from a rest position, a return time when the spill valve element 25 returns from the fully actuated position to the rest position, and a return time when the valve element 26 returns from the fully actuated position to the rest position.

Das ECM 80 kann einen einzelnen Mikroprozessor oder mehrere Mikroprozessoren enthalten, die Eingaben empfangen und Ausgaben erzeugen. Das ECM 80 kann einen Speicher 82 sowie eine sekundäre Speichervorrichtung, einen Prozessor 84, wie eine Zentraleinheit oder jedes andere Mittel zum Erreichen einer Aufgabe beinhalten, die mit der vorliegenden Offenbarung übereinstimmt. Der Speicher 82 oder eine sekundäre Speichervorrichtung, die dem ECM 80 zugeordnet ist, können Daten und Software speichern, die es dem ECM 80 ermöglichen, seine Funktionen auszuführen, einschließlich der Funktionen, die in Bezug auf das unten beschriebene Verfahren 300 beschrieben werden. Genauer kann der Speicher 82 Anweisungen speichern, die, wenn sie durch einen oder mehrere Prozessoren 84 ausgeführt werden, ermöglichen, dass ein oder mehrere Prozessoren 84 jede der hier beschriebenen Stromüberwachungs-, Kraftstoffeinspritzvorrichtungs-Befehlerzeugungs- und Kraftstoffeinspritzvorrichtungs-Befehlanpassungsfunktionen durchführen. The ECM 80 may contain a single microprocessor or multiple microprocessors, which receive inputs and produce outputs. The ECM 80 may include a memory 82 as well as a secondary storage device, a processor 84, such as a central processing unit, or any other means for accomplishing a task consistent with the present disclosure. Memory 82 or a secondary storage device associated with ECM 80 may store data and software that enable ECM 80 to perform its functions, including the functions described with respect to method 300 described below. More specifically, memory 82 may store instructions that, when executed by one or more processors 84, enable one or more processors 84 to perform any of the power monitoring, fuel injector command generation, and fuel injector command adjustment functions described herein.

Zahlreiche handelsübliche Mikroprozessoren können dazu konfiguriert werden, die Funktionen des ECM 80 durchzuführen. Verschiedene andere bekannte Schaltungen können dem ECM 80 zugeordnet sein, einschließlich Signalkonditionierungsschaltungen, Kommunikationsschaltungen und anderer geeigneter Schaltungen.Many commercially available microprocessors can be configured to perform the functions of the ECM 80. Various other known circuits may be associated with the ECM 80, including signal conditioning circuits, communications circuits, and other suitable circuits.

ECM 80 kann konfiguriert sein, um eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen zu überwachen und Kraftstoffeinspritzzeitpunkte zu verändern, ohne eine Kraftstoffeinspritzvorrichtungs-Trim-Datei zu brauchen. Wie hier verwendet, beinhaltet eine „Trim-Datei“ digitale Dateien sowie eindeutige Codes (einschließlich alphanumerischer Codes), die eine eindeutige Kraftstoffeinspritzvorrichtung 12 oder eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 12 identifizieren. Eine eindeutige Trim-Datei kann genau eine einzige (d. h. einzigartige) Kraftstoffeinspritzvorrichtung 12 identifizieren. Diese Trim-Dateien können durch Bewerten von jeder Kraftstoffeinspritzvorrichtung unter mehreren verschiedenen Bedingungen erzeugt werden. Jede Trim-Datei kann verwendet werden, um eine oder mehrere Anpassungen an einer Standard-Stromwellenform vorzunehmen, die notwendig sind, sodass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung Kraftstoff zu einem erwünschten Zeitpunkt und/oder in einer erwünschten Menge ausgibt.ECM 80 may be configured to monitor a variety of fuel injectors and alter fuel injection timing without requiring a fuel injector trim file. As used herein, a “trim file” includes digital files as well as unique codes (including alphanumeric codes) that identify a unique fuel injector 12 or a plurality of fuel injectors 12. A unique trim file can identify exactly a single (i.e., unique) fuel injector 12. These trim files can be generated by evaluating each fuel injector under several different conditions. Each trim file may be used to make one or more adjustments to a standard current waveform necessary so that the fuel injector delivers fuel at a desired time and/or amount.

Eine eindeutige Trim-Datei kann, zum Beispiel, während der anfänglichen Installation von einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzvorrichtungen an einem Motor verwendet werden. Während der Installation kann ein Betreiber eine eindeutige Kennung (z. B. einen Seriencode oder einen eindeutigen Trim-Code) notieren. Eine elektronische Vorrichtung, wie z. B. ein Computersystem, kann dann in Kommunikation mit dem ECM 80 gebracht werden. Unter Verwendung der elektronischen Vorrichtung kann der Betreiber eine Trim-Datei identifizieren und/oder die eindeutige Kennung dem ECM 80 zuführen. Basierend darauf kann das ECM 80 anfängliche Anpassungen an der Standard-Wellenform vornehmen. ECM 80 kann dann ergänzende Anpassungen basierend auf der erfassten Leistung der Einspritzvorrichtung 12 vornehmen.A unique trim file may be used, for example, during the initial installation of one or more fuel injectors on an engine. During installation, an operator may record a unique identifier (e.g., a serial code or a unique trim code). An electronic device such as B. a computer system can then be brought into communication with the ECM 80. Using the electronic device, the operator may identify a trim file and/or provide the unique identifier to the ECM 80. Based on this, the ECM 80 can make initial adjustments to the standard waveform. ECM 80 may then make additional adjustments based on the sensed performance of the injector 12.

Eine „einfache Trim-Datei“ oder „vereinfachte Trim-Datei“ beinhaltet digitale Dateien und/oder einen Code, der auf eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen angewendet werden kann. Eine einfache Trim-Datei kann ermöglichen, dass das ECM 80 die bestimmte Durchflussmenge der Einspritzvorrichtungsöffnungen 35 der Düse 33 ausgleicht. Zum Beispiel kann eine vereinfachte Trim-Datei basierend auf einer Fließgleichgewichtsmessung durch Düse 33 der Einspritzvorrichtung 12 erzeugt werden. Im Gegensatz dazu kann eine eindeutige Trim-Datei Fertigungsunterschiede in den Ventilen der Einspritzvorrichtung 12 ausgleichen, einschließlich Unterschiede in Ventilelementhub, Reibung, Federkräften, erzeugter Magnetkraft und anderen, durch Durchführen von Tests unter verschiedenen Bedingungen. Indem es programmiert ist, um ohne die Verwendung einer Trim-Datei oder mit einer einfachen Trim-Datei zu arbeiten (z. B. durch Erfassen eines Betriebs von Ankunfts- und Rückkehrzeitpunkt für ein Paar Magnetventile), kann das ECM 80 eine Verringerung oder Eliminierung dieser Tests ermöglichen.A “simple trim file” or “simplified trim file” includes digital files and/or code that can be applied to a variety of fuel injectors. A simple trim file may allow the ECM 80 to compensate for the specific flow rate of the injector orifices 35 of the nozzle 33. For example, a simplified trim file may be generated based on a steady state measurement through nozzle 33 of injector 12. In contrast, a unique trim file can accommodate manufacturing differences in the valves of the injector 12, including differences in valve element lift, friction, spring forces, magnetic force generated, and others, by performing tests under various conditions. By being programmed to operate without the use of a trim file or with a simple trim file (e.g., by detecting arrival and return time operation for a pair of solenoid valves), the ECM 80 can reduce or eliminate of these tests.

2A-2D veranschaulichen beispielhafte Stromwellenformen 102, 104, 106 und 108, die durch ECM 80 während einem oder mehreren Kraftstoffeinspritzereignissen überwacht werden. Ein Kraftstoffeinspritzereignis kann eine einzelne Kraftstoffeinspritzung oder eine mehrstufige Kraftstoffeinspritzung beinhalten (z. B. eine Einspritzung, die Führungs-, Haupt- und/oder Endabschnitte enthält, die sich überlagern können oder einander eng nacheinander folgen). Jede der Wellenformen 102, 104, 106 und 108 sind beispielhaft und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. In jeder Wellenform stellt die vertikale Achse eine Stromamplitude dar, während die horizontale Achse die Zeit darstellt. 2A-2D illustrate example current waveforms 102, 104, 106 and 108 monitored by ECM 80 during one or more fuel injection events. A fuel injection event may include a single fuel injection or a multi-stage fuel injection (e.g., an injection that includes leading, main, and/or tail portions that may be superimposed or follow one another closely). Each of waveforms 102, 104, 106 and 108 are exemplary and not necessarily to scale. In each waveform, the vertical axis represents current amplitude while the horizontal axis represents time.

Eine erste Wellenform 102 kann Strom durch Steuerventilmagneten 42 darstellen, der durch ECM 80 überwacht wird, um eine Rückkehrzeit des Steuerventilelements 26 zu erfassen. Eine zweite Wellenform 104 kann Strom durch Überströmventilmagneten 40 darstellen, der durch ECM 80 überwacht wird, um eine Rückkehrzeit des Überströmventilelements 25 zu erfassen. Eine dritte Wellenform 106 kann Strom durch Steuerventilmagneten 42 darstellen, der überwacht wird, um eine Ankunfts- (oder vollständige Betätigungs-) Zeit des Steuerventilelements 26 zu erfassen. Eine vierte Wellenform 108 kann Strom durch Überströmventilmagneten 40 darstellen, der überwacht wird, um eine Ankunftszeit des Überströmventilelements 25 zu erfassen.A first waveform 102 may represent current through control valve solenoid 42 monitored by ECM 80 to detect a return time of control valve element 26. A second waveform 104 may represent current through spill valve solenoid 40 monitored by ECM 80 to detect a return time of spill valve element 25. A third waveform 106 may represent current through control valve solenoid 42 that is monitored to detect an arrival (or full actuation) time of control valve element 26. A fourth waveform 108 can flow through the relief valve represent magnet 40, which is monitored to detect an arrival time of the overflow valve element 25.

Jeder der Ströme, die in 2A-2D dargestellt sind, können, mit der Ausnahme von induzierten Strömen 118 und 130, Ströme darstellen, die einem Einspritzvorrichtungsmagneten (und der entsprechenden Schaltung) als Reaktion auf Befehle des ECM 80 zugeführt werden. Die erste und zweite Wellenform 102 und 104 können einer oder mehreren Strategien zugeordnet sein, die eine Ventilrückkehrerfassung über induzierten Strom zulassen. Die Energie, die den Magneten 40 und 42 als Wellenformen 102 und 104 zugeführt wird, kann über eine Hochspannungsstromversorgung bereitgestellt werden. Die dritte und vierte Wellenform 106 und 108 können außerdem Energie darstellen, die Magneten 40 und 42 zugeführt wird, wobei die Energie mit einer Spannung auf Batterieniveau (und daher einem Strom auf Batterieniveau) von einer Batterie zugeführt wird, um eine Erfassung der Ventilankunft zu ermöglichen.Each of the streams in 2A-2D 12, except for induced currents 118 and 130, may represent currents supplied to an injector solenoid (and corresponding circuitry) in response to commands from the ECM 80. The first and second waveforms 102 and 104 may be associated with one or more strategies that allow valve return detection via induced current. The energy supplied to magnets 40 and 42 as waveforms 102 and 104 may be provided via a high voltage power supply. The third and fourth waveforms 106 and 108 may also represent energy supplied to magnets 40 and 42, the energy being supplied at a battery-level voltage (and therefore a battery-level current) from a battery to enable valve arrival detection .

In 2A kann eine Wellenform 102 mit einem anfänglichen Stromanstieg 110 beginnen, der zu einem maximalen Anzugstrom 112 übergeht. Dieser Strom kann ein Antriebsstrom sein, der wirkt, um das Steuerventilelement 26 zu der Einspritzposition zu betätigen. Eine erste Haltestufe 114 und eine zweite (z. B. minimale) Haltestufe 116 können das Steuerventilelement 26 in der Einspritzposition halten, um die Einspritzung von Kraftstoff zu vereinfachen. Nach einem Stromabfall am Ende der Haltestufe 116 kann eine Bewegung des Ventilelements 26 induzierten Strom 118 erzeugen. Eine Spitze 120 dieses induzierten Stroms 118 kann durch ECM 80 identifiziert werden, um die Rückkehrzeit des Ventilelements 26 zu der Ruheposition (nicht-Einspritzposition) zu bestimmen.In 2A A waveform 102 may begin with an initial current ramp 110 that transitions to a maximum pick-up current 112. This current may be a drive current that acts to actuate the control valve element 26 to the injection position. A first hold stage 114 and a second (e.g., minimum) hold stage 116 may hold the control valve element 26 in the injection position to facilitate the injection of fuel. After a current drop at the end of the holding stage 116, movement of the valve element 26 can generate induced current 118. A peak 120 of this induced current 118 may be identified by ECM 80 to determine the return time of the valve element 26 to the rest (non-injection) position.

In 2B kann Wellenform 104, wie Wellenform 102 für das Steuerventil 24, mit einem anfänglichen Stromanstieg 122 beginnen, der zu einem maximalen Anzugstrom 124 übergeht. Dieser Strom kann wirken, um das Überströmventilelement 25 zu betätigen. Eine erste Haltestufe 126 und eine zweite, minimale Haltestufe 128 können das Steuerventilelement 26 in der betätigten Einspritzposition halten, um die Druckbeaufschlagung von Kraftstoff zu vereinfachen, wodurch eine Einspritzung ermöglicht wird, wenn das Ventilelement 26 in der Einspritzposition ist. Nach einem Stromabfall am Ende der Haltestufe 128 kann eine Bewegung des Ventilelements 25 induzierten Strom 130 erzeugen. Eine Spitze 132 von induziertem Strom 130 kann ermöglichen, dass das ECM 80 die Rückkehrzeit des Ventilelements 25 zu der offenen Ruheposition identifiziert.In 2 B Waveform 104, like waveform 102 for control valve 24, may begin with an initial current ramp 122 that transitions to a maximum pick-up current 124. This current can act to actuate the spill valve element 25. A first hold stage 126 and a second, minimum hold stage 128 may hold the control valve element 26 in the actuated injection position to facilitate pressurization of fuel, thereby enabling injection when the valve element 26 is in the injected position. After a current drop at the end of the holding stage 128, movement of the valve element 25 can generate induced current 130. A peak 132 of induced current 130 may allow the ECM 80 to identify the return time of the valve element 25 to the rest open position.

In 2C kann Wellenform 106 Strom darstellen, der dem Steuerventilmagneten 42 zugeführt wird. Wellenform 106 kann auf eine Weise angewendet werden, die ermöglicht, dass ECM 80 die Ankunftszeit des Steuerventilelements 26 in der Einspritzposition identifiziert. Wellenform 106 kann einen Stromanstieg 134, einen Anzugstrom 136 und einen zerhackten Haltestrom 142 beinhalten. Stromniveaus 134, 136 und 142 können Funktionen erfüllen, die ähnlich sind wie die oben beschriebenen für anfänglichen Stromanstieg 110, maximalen Anzugstrom 112 bzw. Haltestufe 116. Wellenform 106 kann außerdem eine nicht zerhackte Haltestufe 138 beinhalten, die, anders als Anzugstrom 136 und zerhackter Haltestrom 142, ohne Bilden von abwechselnden Maxima und Minima im Zusammenhang mit zerhacktem Strom zugeführt werden kann. Dies kann durchgeführt werden durch Zuführen von Energie mit einer Batterie anstatt einer Hochspannungsstromversorgung. Nicht zerhackte Haltestufe 138 kann einen nicht zerhackten minimalen Strom 140 beinhalten. Dieser lokale minimale Strom 140 kann die Ankunftszeit des Steuerventilelements 26 in der Einspritzposition angeben.In 2C Waveform 106 may represent current supplied to control valve solenoid 42. Waveform 106 may be applied in a manner that allows ECM 80 to identify the arrival time of control valve element 26 at the injection position. Waveform 106 may include a current ramp 134, a pull-in current 136 and a chopped hold current 142. Current levels 134, 136 and 142 may perform functions similar to those described above for initial current rise 110, maximum pull-in current 112 and hold stage 116, respectively. Waveform 106 may also include a non-chopped hold stage 138, which, unlike pick-up current 136 and chopped hold current 142, without forming alternating maxima and minima in connection with chopped current. This can be done by supplying power with a battery instead of a high voltage power supply. Non-chopped holding stage 138 may include a non-chopped minimum current 140. This local minimum current 140 may indicate the arrival time of the control valve element 26 at the injection position.

In 2D stellt Wellenform 108 Strom dar, der dem Überströmventilmagneten 40 zugeführt wird. Wellenform 108 kann ECM 80 ermöglichen, die Ankunftszeit von Überströmventilelement 25 in der betätigten Position zu identifizieren, in der Kraftstoff mit Kolben 14 unter Druck gesetzt wird. Wellenform 108 kann einen Stromanstieg 144, einen Anzugstrom 146 und einen zerhackten Haltestrom 152 beinhalten, die analog zu anfänglichem Stromanstieg 122, maximalem Anzugstrom 124 und minimaler Haltestufe 128 sind (2B). Wellenform 108 kann außerdem eine nicht zerhackte Haltestufe 148 beinhalten, die durch eine Batterie zugeführt wird, um eine Erfassung von nicht zerhacktem minimalem Strom 150 zu ermöglichen, der die Ankunftszeit des Überströmventilelements 25 in der geschlossenen Position angibt.In 2D represents waveform 108 current supplied to relief valve solenoid 40. Waveform 108 may enable ECM 80 to identify the arrival time of relief valve element 25 in the actuated position in which fuel is pressurized with piston 14. Waveform 108 may include a current rise 144, a pick-up current 146 and a chopped hold current 152, which are analogous to initial current rise 122, maximum pick-up current 124 and minimum hold level 128 ( 2 B) . Waveform 108 may also include a non-chopped hold stage 148 supplied by a battery to enable detection of non-chopped minimum current 150 indicative of the arrival time of the relief valve element 25 in the closed position.

ECM 80 kann programmiert sein, um eine oder mehrere Strategien durchzuführen, um eine genaue Stromüberwachung und Erfassung von Ventilbetätigung und Ventilrückführungen zu ermöglichen. Zum Beispiel kann ECM 80, bezüglich der Erfassung von Spitzen 120 und 132, programmiert sein, um Wellenform 102 und/oder zweite Wellenform 104 zu modifizieren, um die Erfassungsgenauigkeit für Spitze 120, Spitze 132 oder beide zu verbessern.ECM 80 may be programmed to perform one or more strategies to provide accurate current monitoring and sensing of valve actuation and valve returns. For example, regarding the detection of peaks 120 and 132, ECM 80 may be programmed to modify waveform 102 and/or second waveform 104 to improve detection accuracy for peak 120, peak 132, or both.

In einer beispielhaften Strategie kann ECM 80 den Zeitpunkt verzögern oder vorlegen, zu dem der induzierte Strom durch ECM 80 auf die Anwesenheit einer Stromspitze überprüft wird. Dies kann zum Beispiel das Anpassen eines Zeitpunkts beinhalten, zu dem ein aktueller Drawdown durchgeführt wird (z. B. Erhöhen eines Zeitraums dieses Drawdowns, um die Auswirkung von induziertem Strom des Steuerventilelements 26 auf die Schaltung für den Überströmventilmagneten 40 zu minimieren). Dies kann den Anfang von überwachtem induziertem Strom 118 und 130 anpassen (z. B. verzögern oder vorlegen).In an example strategy, ECM 80 may delay or advance the time at which the induced current is checked by ECM 80 for the presence of a current spike. This may include, for example, adjusting a time at which a current drawdown is performed (e.g. B. Increasing a period of this drawdown to minimize the effect of induced current of the control valve element 26 on the circuit for the relief valve solenoid 40). This may adjust (e.g., delay or advance) the start of monitored induced current 118 and 130.

ECM 80 kann außerdem ein Überwachungsfenster anwenden, das ermöglicht, dass ECM 80 frühe (oder späte) Stromspitzen außerhalb dieses Fensters ignoriert. Zum Beispiel kann ECM 80 eine oder mehrere frühe Spitzen in Strömen 118 und 130 ignorieren (z. B. Spitzen, die dazu neigen, vor Spitzen 120 und 132 aufzutreten, wie in 2A und 2B gezeigt).ECM 80 can also apply a monitoring window that allows ECM 80 to ignore early (or late) current spikes outside of this window. For example, ECM 80 may ignore one or more early peaks in streams 118 and 130 (e.g., peaks that tend to occur before peaks 120 and 132, as in 2A and 2 B shown).

Als noch eine weitere Strategie kann ECM 80 eine Grenze oder Beschränkung der Menge von Stromanpassung für eine oder mehrere Stromwellenformen 102 und 104 auferlegen, während der eine Messung vorgenommen werden wird. Zum Beispiel kann, basierend auf vorherigen Ventilmessungen, aktuellen Motorzuständen und anderen Variablen, ECM 80 Strom anpassen oder zu trimmen, um eine erwünschte Ventilrückkehrzeit im Zusammenhang mit der Einspritzung einer erwünschten Menge Kraftstoff zu erreichen. Jedoch kann ECM 80, für eine oder mehrere Messungen, diese Anpassung verringern oder eliminieren, wodurch sichergestellt wird, dass die Stromanpassung eine Anpassungsgrenze erfüllt. Diese Anpassungsgrenze kann zum Beispiel eine Zeitpunktanpassung im Zusammenhang mit der Zufuhr von Strom begrenzen. Nach einer oder mehreren Messungen kann ECM 80 zu einer erwünschten Anpassung (oder einem Trimmen) für Kraftstoffeinspritzungen zurückkehren, selbst wenn dies die Grenze übersteigt, die während den Messungen angelegt wird.As yet another strategy, ECM 80 may impose a limit or restriction on the amount of current adjustment for one or more current waveforms 102 and 104 during which a measurement will be made. For example, based on previous valve measurements, current engine conditions, and other variables, ECM 80 may adjust or trim current to achieve a desired valve return time associated with injecting a desired amount of fuel. However, ECM 80 may, for one or more measurements, reduce or eliminate this adjustment, thereby ensuring that the current adjustment meets an adjustment limit. This adjustment limit can, for example, limit a time adjustment in connection with the supply of electricity. After one or more measurements, ECM 80 may return to a desired adjustment (or trim) for fuel injections, even if this exceeds the limit applied during the measurements.

In manchen Aspekten kann ECM 80 eine, zwei oder alle drei dieser Strategien einsetzen, um Ventilrückkehrmessungen zu vereinfachen. In manchen Aspekten können diese Strategien auf eine Weise angewendet werden, die die Ventilbetätigung, Magnetfeldstärke von Magneten 40 und 42 und Kraftstoffeinspritzung nicht erheblich beeinflusst. Zum Beispiel kann mindestens eine dieser Strategien angewendet werden, ohne maximalen Anzugstrom 112, erste Haltestufe 114, maximalen Anzugstrom 124, erste Haltestufe 126 oder minimale Haltestufe 128 zu verändern. In manchen Aspekten können relativ kleine Anpassungen am Ende eines Stroms im Zusammenhang mit Haltestufe 116 und/oder minimaler Haltestufe 128 vorgenommen werden. Diese Anpassungen können auf eine kleine Anzahl von Einspritzungen angewendet werden und/oder können eine relativ kleine (z. B. unerhebliche) Auswirkung auf die Menge des eingespritzten Kraftstoffs haben. Dies kann die Auswirkung dieser Strategien auf die Motorleistung verringern oder eliminieren.In some aspects, ECM 80 may employ one, two, or all three of these strategies to simplify valve return measurements. In some aspects, these strategies may be applied in a manner that does not significantly affect valve actuation, magnetic field strength of magnets 40 and 42, and fuel injection. For example, at least one of these strategies can be applied without changing maximum pull-in current 112, first hold level 114, maximum pull-in current 124, first hold level 126 or minimum hold level 128. In some aspects, relatively small adjustments may be made at the end of a stream associated with hold level 116 and/or minimum hold level 128. These adjustments may be applied to a small number of injections and/or may have a relatively small (e.g., insignificant) effect on the amount of fuel injected. This can reduce or eliminate the impact of these strategies on engine performance.

Unter Bezug auf 2C und 2D kann ECM 80 eine oder mehrere Strategien einsetzen, um die Erfassungsgenauigkeit von Stromminimum 140, Stromminimum 150 oder beiden im Zusammenhang mit den Ventilankunftszeiten zu verbessern. Eine Strategie zum Messen von Ventilankunftszeiten kann sich von der Strategie oder den Strategien unterscheiden, die zum Messen der Ventilrückkehrzeit eingesetzt werden. Jedoch beeinflussen diese Strategien, wie die Strategie oder Strategien, die zum Messen der Ventilrückkehrzeit eingesetzt werden, möglicherweise die Ventilbetätigungen und/oder Magnetfeldstärke nicht erheblich. Daher können Strategien zum Messen von Ventilankunftszeiten eingesetzt werden, wenn es erwünscht ist, die Ankunftszeit des Federelements 22, des Steuerventilelements 26 oder von beiden zu erfassen.With reference to 2C and 2D ECM 80 may employ one or more strategies to improve the detection accuracy of current minimum 140, current minimum 150, or both in relation to valve arrival times. A strategy for measuring valve arrival times may be different from the strategy or strategies used to measure valve return time. However, these strategies, such as the strategy or strategies used to measure valve return time, may not significantly affect valve actuations and/or magnetic field strength. Therefore, strategies for measuring valve arrival times may be employed when it is desired to detect the arrival time of the spring element 22, the control valve element 26, or both.

Beispielhafte Strategien für die Messung von Ventilankunftszeit können das Ergreifen von Maßnahmen beinhalten, um Crosstalk oder Magnetstörung zu vermeiden, wenn ECM 80 sowohl dem Überströmventilmagneten 40 als auch dem Steuerventilmagneten 42 Strom zuführt. Zum Beispiel kann ECM 80 die Verwendung eines zerhackten Stroms während eines Zeitfensters verhindern, wenn erwartet wird, dass Überströmventilelement 25 oder Steuerventilelement 26 eine betätigte Position erreicht, und stattdessen nicht zerhackten Strom 138 und 148 anwenden. Der nicht zerhackte Strom kann nach einem zerhackten Anzugstrom 136, 146 zugeführt werden. Genauer kann nicht zerhackter Strom während eines Zeitfensters zugeführt werden, das beginnt, sobald der Strom ein vorbestimmtes Niveau erreicht, das niedriger als Strom 136 bzw. 146 ist.Example strategies for measuring valve arrival time may include taking measures to avoid crosstalk or solenoid interference when ECM 80 supplies power to both relief valve solenoid 40 and control valve solenoid 42. For example, ECM 80 may prevent the use of chopped current during a time window when relief valve element 25 or control valve element 26 is expected to reach an actuated position and apply non-chopped current 138 and 148 instead. The non-chopped current can be supplied after a chopped pull-in current 136, 146. More specifically, non-chopped current may be supplied during a time window that begins when the current reaches a predetermined level that is lower than current 136 or 146, respectively.

In manchen Aspekten können nicht zerhackte Ströme 138 und 148 für einen aus Magneten 40 und 42 in einer bestimmten Einspritzung angewendet werden. Zusätzlich oder alternativ können Ströme 138 und 148 für beide Magnete 40 und 42 gleichzeitig zugeführt werden (z. B., um eine Erfassung von Ankunftszeiten für beide Ventile in einer einzigen Kraftstoffeinspritzung zu ermöglichen).In some aspects, non-chopped currents 138 and 148 may be applied to one of magnets 40 and 42 in a particular injection. Additionally or alternatively, currents 138 and 148 may be applied to both solenoids 40 and 42 simultaneously (e.g., to enable detection of arrival times for both valves in a single fuel injection).

Während es möglich sein kann, dass ECM 80 Stromspitzen 120 und 132 identifiziert und Stromminimums 140 und 150 in einem einzigen Einspritzereignis identifiziert, können diese jeweiligen Identifikationen in mehreren unterschiedlichen Einspritzungen gemacht werden, wenn erwünscht für die Wirtschaftlichkeit der elektrischen Energie, Genauigkeit der Messungen (z. B., um Störung oder Crosstalk zu vermeiden) oder aktuellen Motorzustände. Zum Beispiel können die vier Messungen, die jeweils Stromspitze 120, Stromspitze 132, Stromminimum 140 und Stromminimum 150 entsprechen, in vier unterschiedlichen Einspritzereignissen (eine Messung pro Kraftstoffeinspritzung), drei unterschiedlichen Einspritzereignissen (zwei Messungen in einer Kraftstoffeinspritzung und eine Messung in einer zweiten Kraftstoffeinspritzung) oder zwei unterschiedlichen Einspritzereignissen (zwei Messungen in zwei entsprechenden Kraftstoffeinspritzungen) vorgenommen werden.While it may be possible for ECM 80 to identify current peaks 120 and 132 and identify current minimums 140 and 150 in a single injection event, these respective identifications may be made in multiple different injections if desired for electrical energy economics, measurement accuracy (e.g . B. to avoid interference or crosstalk) or current engine states. For example, the four measurements, respectively, current peak 120, current peak 132, current minimum 140 and Current minimum 150 correspond to four different injection events (one measurement per fuel injection), three different injection events (two measurements in one fuel injection and one measurement in a second fuel injection) or two different injection events (two measurements in two corresponding fuel injections).

Industrielle AnwendbarkeitIndustrial applicability

Das System 10 kann in verschiedenen Verbrennungsmotorsystemen, einschließlich mehrerer magnetisch angetriebener Ventile, nützlich sein. Das System 10 kann zur Stromerzeugung in einer stationären Maschine (z. B. einem Generator oder einer anderen stromerzeugenden Vorrichtung), in einer mobilen Maschine (z. B. einer Erdbewegungsvorrichtung, einem Transportfahrzeug, einer Bohrmaschine usw.) oder in anderen Anwendungen eingesetzt werden, bei denen es von Vorteil ist, Strom, der an elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzventile angelegt wird, zu überwachen und zu steuern.The system 10 may be useful in various internal combustion engine systems, including multiple solenoid driven valves. The system 10 may be used to generate power in a stationary machine (e.g., a generator or other power-producing device), in a mobile machine (e.g., an earthmoving device, a transport vehicle, a drill, etc.), or in other applications , where it is advantageous to monitor and control power applied to electronically controlled fuel injectors.

In der Anfangsphase eines Kraftstoffeinspritzereignisses kann ein Nocken (nicht gezeigt) den Kolben 14 auf eine Weise antreiben, die Kraftstoff in dem unter Druck stehenden Kraftstoffzufuhrkanal 18 druckbeaufschlagt (1). Überströmventil 20 kann mit Überströmventilanker 44 durch Zuführen von Strom zu Überströmventilmagnet 40, Bewegen und Halten von Überströmventilelement 25 in der geschlossenen Position betätigt werden. Diese Position von Überströmventilelement 25 kann eine Druckbeaufschlagung von Kraftstoff in der Einspritzvorrichtung 12 ermöglichen. Steuerventil 24 kann mit Steuerventilanker 46 durch Zuführen von Strom zu Steuerventilmagnet 42 während dieser Druckbeaufschlagung von Kraftstoff betätigt werden, wodurch zugelassen wird, dass Fluid von der Steuerkammer 36 abfließt, sodass druckbeaufschlagtes Fluid in der Einspritzkammer 32 das Steuerventilelement 30 anhebt und Kraftstoff über Einspritzvorrichtungsöffnungen 35 der Düse 33 eingespritzt wird. Um die Einspritzung zu beenden, können Überströmventilmagnet 40 und Steuerventilmagnet 42 abgeschaltet werden.During the initial phase of a fuel injection event, a cam (not shown) may drive the piston 14 in a manner that pressurizes fuel in the pressurized fuel supply passage 18 ( 1 ). Relief valve 20 can be operated with relief valve armature 44 by supplying power to relief valve solenoid 40, moving and holding relief valve element 25 in the closed position. This position of overflow valve element 25 can enable pressurization of fuel in the injection device 12. Control valve 24 may be actuated with control valve armature 46 by supplying power to control valve solenoid 42 during this pressurization of fuel, thereby allowing fluid to drain from control chamber 36 such that pressurized fluid in injection chamber 32 lifts control valve member 30 and injects fuel via injector openings 35 of the control valve member 30 Nozzle 33 is injected. To end the injection, overflow valve magnet 40 and control valve magnet 42 can be switched off.

Während Kraftstoffeinspritzereignissen (z. B. Druckbeaufschlagung und Einspritzung von Kraftstoff während Führungs-, Haupt- und/oder Endeinspritzungen) kann ECM 80 Ströme überwachen, die Überströmventilmagnet 40 bzw. Steuerventilmagnet 42 zugeführt werden. Basierend auf identifizierten Ventilbetätigungszeiten und Ventilrückkehrzeiten kann ECM 80 Stromwellenformen für zukünftige Kraftstoffeinspritzungen anpassen. Diese Anpassungen können die Menge an Kraftstoff modifizieren, die tatsächlich über Einspritzvorrichtungsöffnungen 35 eingespritzt wird, wodurch die Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzung verbessert wird und allmähliche Veränderungen ausgeglichen werden, die an der Einspritzvorrichtung 12 im Laufe der Zeit auftreten können. Diese Anpassungen können außerdem die Installation einer neuen Einspritzvorrichtung 12 in einem Verbrennungsmotor ohne die Notwendigkeit vereinfachen, einen Trim-Code bereitzustellen. Zum Beispiel können Anpassungen, die mit dem Trim-Code kodiert werden können und/oder durch eine Steuereinheit abgerufen werden können, stattdessen durch ECM 80 durchgeführt werden, wie in Bezug auf das Verfahren 300 unten beschrieben. In manchen Aspekten kann, während Ventilbetätigungs- und Ventilrückkehrmessungen den vollständigen Wegfall von jeglichem Trim-Code ermöglichen können, wenn erwünscht, ein einfacher Trim-Code, der einen Ausgleich von Fließgleichgewichtsgeschwindigkeit einer Düse ermöglicht, dem ECM 80 bereitgestellt sein. Dies kann ermöglichen, dass ECM 80 eine anfängliche Kalibrierung durchführt, die Unterschiede bei der Düsengeometrie anpasst, ohne die Notwendigkeit, die Varianz in den Überström- oder Steuerventilen mit einer Trim-Datei anzupassen.During fuel injection events (e.g., pressurization and injection of fuel during lead, main, and/or final injections), ECM 80 may monitor currents supplied to relief valve solenoid 40 and control valve solenoid 42, respectively. Based on identified valve actuation times and valve return times, ECM 80 can adjust current waveforms for future fuel injections. These adjustments may modify the amount of fuel actually injected via injector orifices 35, thereby improving the accuracy of fuel injection and compensating for gradual changes that may occur to the injector 12 over time. These adjustments can also simplify the installation of a new injector 12 in an internal combustion engine without the need to provide a trim code. For example, adjustments that may be encoded with the trim code and/or accessed by a controller may instead be performed by ECM 80, as described with respect to method 300 below. In some aspects, while valve actuation and valve return measurements may allow for the complete elimination of any trim code, if desired, a simple trim code that allows balancing of a nozzle's steady state velocity may be provided to the ECM 80. This can allow ECM 80 to perform an initial calibration that adjusts for differences in nozzle geometry without the need to adjust the variance in the relief or control valves with a trim file.

3 zeigt ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Kraftstoffeinspritzverfahren 300 gemäß den Aspekten der Offenbarung veranschaulicht. In manchen Aspekten kann das Verfahren 300 als Teil einer anfänglichen Installation von einer oder mehreren Einspritzvorrichtungen 12 durchgeführt werden. Genauer kann das Verfahren 300 die Installation der Einspritzvorrichtung 12 ohne die Verwendung einer Trim-Datei und ohne die Verwendung eines Trim-Codes, besonders eindeutige Trim-Dateien und/oder Trim-Codes, ermöglichen. Jedoch kann, in manchen Aspekten, das Verfahren 300 die Verwendung eines vereinfachten Trim-Codes beinhalten. Verfahren 300 kann die Eliminierung eines Trim-Codes ermöglichen, da Anpassungen durch Erfassen von Ventilankunftszeiten und Ventilrückkehrzeiten vorgenommen werden können. Diese Zeiten können verwendet werden, um einen oder mehrere aus einer maximalen Amplitude von Magnetstrom, einer durchschnittlichen Amplitude von Magnetstrom, einer Startzeit von Magnetstrom, einer Endzeit von Magnetstrom, einer Gesamtzeit von Magnetstrom oder anderen Aspekten einer Wellenform-Grundlinie (z. B. einer nicht angepassten Wellenform) anzupassen. Diese Anpassungen der Wellenform-Grundlinie können Anpassungen entsprechen, die ansonsten mit dem Trim-Code und/oder der Trim-Datei durchgeführt werden würden. 3 shows a flowchart illustrating an example fuel injection method 300 in accordance with aspects of the disclosure. In some aspects, the method 300 may be performed as part of an initial installation of one or more injectors 12. More specifically, the method 300 may enable installation of the injector 12 without the use of a trim file and without the use of a trim code, particularly unique trim files and/or trim codes. However, in some aspects, method 300 may include the use of simplified trim code. Method 300 may enable elimination of a trim code because adjustments can be made by detecting valve arrival times and valve return times. These times may be used to determine one or more of a maximum magnetic current amplitude, an average magnetic current amplitude, a magnetic current start time, a magnetic current end time, a total magnetic current time, or other aspects of a waveform baseline (e.g., a unadapted waveform). These adjustments to the waveform baseline may correspond to adjustments that would otherwise be made using the trim code and/or trim file.

Ein erster Schritt 302 des Verfahrens 300 kann das Erfassen einer Ventilbetätigung eines ersten Ventils der Einspritzvorrichtung 12, wie z. B. Steuerventil 24, mit ECM 80 beinhalten. Zum Beispiel kann ECM 80 Stromminimum 140 identifizieren (2C). Ein zweiter Schritt 304 kann das Erfassen einer Ventilbetätigung eines zweiten Ventils der Einspritzvorrichtung 12, wie z. B. Überströmventil 20, mit ECM 80 beinhalten. Schritt 304 kann das Identifizieren von Stromminimum 150 (2D) mit ECM 80 beinhalten, wobei die Spitze 132 die Betätigung des Überströmventils 20 angibt.A first step 302 of the method 300 may include detecting a valve actuation of a first valve of the injection device 12, such as. B. Control valve 24, with ECM 80 included. For example, ECM 80 can identify current minimum 140 ( 2C ). A second step 304 may include detecting valve actuation of a second valve of the injector 12, such as. B. overflow valve 20, with ECM 80 included. Step 304 may include identifying current minimum 150 ( 2D ) with ECM 80, with the tip 132 indicating the actuation of the overflow valve 20.

Schritte 302 und 304 können die Verwendung von einer oder mehreren Strategien beinhalten, um eine genaue Erfassung von Minimum 140 und Minimum 150 in einer Mehrfachmagnet-Einspritzvorrichtung 12 zu ermöglichen. In mindestens manchen Konfigurationen kann ECM 80 nicht zerhackte(n) Strom/Ströme 138 und 148 über eine Batterie, wie oben beschrieben, anwenden.Steps 302 and 304 may include the use of one or more strategies to enable accurate detection of minimum 140 and minimum 150 in a multi-solenoid injector 12. In at least some configurations, ECM 80 may apply non-chopped power(s) 138 and 148 via a battery as described above.

Ein Schritt 306 des Verfahrens 300 kann das Erfassen einer Ventilrückkehr des ersten Ventils (Steuerventil 24) mit ECM 80 beinhalten. Zum Beispiel kann ECM 80 Stromspitze 120 identifizieren (2A). Schritt 308 kann das Erfassen der Rückkehr des zweiten Ventilelements, wie z. B. von Überströmventilelement 28, mit ECM 80, basierend auf Stromspitze 132, beinhalten.A step 306 of the method 300 may include detecting a valve return of the first valve (control valve 24) with ECM 80. For example, ECM 80 can identify current peak 120 ( 2A) . Step 308 may include detecting the return of the second valve element, such as: B. from overflow valve element 28, with ECM 80, based on current peak 132.

Schritte 306 und 308 beinhalten die Verwendung von einer oder mehreren Strategien, um eine genaue Erfassung von Spitze 120 und Spitze 132 in einer Mehrfachmagnet-Einspritzvorrichtung 12 zu ermöglichen. Diese Strategien können eines oder mehrere aus Folgendem beinhalten: Anpassen eines Zeitpunkts, zu dem ein aktueller Drawdown durchgeführt wird, Anwenden eines Überwachungsfensters und/oder Auferlegen einer Grenze oder Einschränkung der Menge von Stromanpassung.Steps 306 and 308 include the use of one or more strategies to enable accurate detection of tip 120 and tip 132 in a multi-magnet injector 12. These strategies may include one or more of the following: adjusting a time at which a current drawdown is performed, applying a watch window, and/or imposing a limit or restricting the amount of current adjustment.

Ein Schritt 310 kann das Modifizieren von einer oder mehreren Kraftstoffeinspritz-Wellenformen basierend auf der Betätigung und den Rückkehrzeitpunkten beinhalten, die in Schritten 302, 304, 306 und 308 erfasst werden. Schritt 310 kann das Modifizieren von einem oder mehreren aus Folgendem beinhalten: einer maximalen Amplitude von Magnetstrom (z. B. eines höchsten Stromniveaus während einer Anzugstufe 112, 124, 136, 146 oder einer Haltestufe 114, 116, 126, 128, 142, 152), einer durchschnittlichen Amplitude von Magnetstrom (z. B. einer durchschnittlichen Amplitude von einer Anzug- oder Haltestufe oder einer durchschnittlichen Amplitude von mehreren Stufen), einer Startzeit von Magnetstrom (z. B. der Zeit, zu der Ströme 110, 122, 134, 144 beginnen), einer Endzeit von Magnetstrom oder einer Gesamtzeit von Magnetstrom. Diese Modifikation kann durch Vergleichen von erwarteten Ventilankunftszeiten und erwarteten Ventilrückkehrzeiten mit den erfassten Ventilankunfts- bzw. -rückkehrzeiten durchgeführt werden.A step 310 may include modifying one or more fuel injection waveforms based on the actuation and return times detected in steps 302, 304, 306 and 308. Step 310 may include modifying one or more of: a maximum amplitude of magnetic current (e.g., a highest current level during a tightening stage 112, 124, 136, 146 or a holding stage 114, 116, 126, 128, 142, 152 ), an average amplitude of magnetic current (e.g. an average amplitude of one pull-in or hold stage or an average amplitude of several stages), a start time of magnetic current (e.g. the time at which currents 110, 122, 134 , 144 start), an end time of magnetic current or a total time of magnetic current. This modification can be performed by comparing expected valve arrival times and expected valve return times with the sensed valve arrival and return times, respectively.

Schritt 310 kann das Einschränken einer maximalen Veränderung, die ECM 80 zulässt, auf einen der oben beschriebenen Ströme beinhalten. Dies kann zum Beispiel eine Überkompensierung vermeiden, wenn ein anomaler Zustand in der Einspritzvorrichtung 12 auftritt. Zum Beispiel kann eine Veränderung einer Endzeit von Magnetstrom auf einen vorbestimmten Trim-Bereich beschränkt werden, wobei dieser vorbestimmte Trim-Bereich eine früheste zugelassene Endzeit von Strom und eine späteste zugelassene Endzeit von Strom darstellt. Wenn erwünscht können diese zugelassenen Endzeiten einem maximalen zulässigen Fehler entsprechen, wie unten beschrieben, der die Basis zum Bestimmen bereitstellt, dass sich ein Ventil der Einspritzvorrichtung 12 anomal verhält. Wie verstanden wird, kann ein vorbestimmter Trim-Bereich auf jeden Faktor angewendet werden, der in Schritt 310 modifiziert wird, wie z. B. maximale Amplitude, durchschnittliche Amplitude, Startzeit und Gesamtzeit von Strom.Step 310 may include limiting a maximum change that ECM 80 allows to one of the currents described above. This can, for example, avoid overcompensation if an abnormal condition occurs in the injector 12. For example, a change in an end time of magnetic current may be limited to a predetermined trim range, this predetermined trim range representing an earliest permitted end time of current and a latest permitted end time of current. If desired, these allowable end times may correspond to a maximum allowable error, as described below, which provides the basis for determining that a valve of the injector 12 is behaving abnormally. As will be understood, a predetermined trim range may be applied to any factor modified in step 310, such as: B. Maximum amplitude, average amplitude, start time and total time of current.

Schritt 310 kann ohne die Verwendung einer Kraftstoffeinspritzvorrichtungs-Trim-Datei durchgeführt werden. Daher kann jede der oben beschriebenen Modifikationen allein auf der Basis von vier Typen von Messungen durchgeführt werden: den Ankunftszeiten von Überström- und Steuerventilen und den Rückkehrzeiten der Überström- und Steuerventile. In Ausführungsformen, in denen eine Trim-Datei erwünscht ist, kann ein(e) vereinfachte(r) Trim-Datei oder Trim-Code (z. B. ein 4-stelliger Code) in ECM 80 eingegeben werden. Diese einfache Trim-Datei kann das ECM 80 mit Fließgleichgewichtsinformationen für Einspritzvorrichtungsöffnungen 35 der Düse 33 versorgen. Diese vereinfachte Trim-Datei kann auf eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen (z. B. Kraftstoffeinspritzvorrichtungen mit ähnlichen oder identischen Düsen) angewendet werden, im Gegensatz zu einem eindeutigen Trim-Code oder einer eindeutigen Trim-Datei.Step 310 may be performed without the use of a fuel injector trim file. Therefore, any of the modifications described above can be made based solely on four types of measurements: the arrival times of relief and control valves and the return times of the relief and control valves. In embodiments where a trim file is desired, a simplified trim file or trim code (e.g., a 4-digit code) may be entered into ECM 80. This simple trim file can provide the ECM 80 with steady state information for injector orifices 35 of the nozzle 33. This simplified trim file can be applied to a variety of fuel injectors (e.g. fuel injectors with similar or identical nozzles), as opposed to a unique trim code or file.

Schritt 310 kann außerdem das Erzeugen einer Benachrichtigung beinhalten, die anomales Verhalten von einem oder mehreren Ventilen der Einspritzvorrichtung 12 angibt. Zum Beispiel kann jede tatsächliche Ventilankunft, die durch Minimum 140 und Minimum 150 angegeben wird, mit einer erwarteten Ventilankunftszeit verglichen werden. Wenn der Unterschied zwischen der tatsächlichen Ankunftszeit und der erwarteten Ankunftszeit größer als ein vorbestimmter, maximaler zulässiger Fehler ist, kann ECM 80 bestimmen, dass das Ventil festsitzt, die Stromversorgung inkorrekt arbeitet oder dass andere Probleme bestehen. Auf ähnliche Weise kann ECM 80 die tatsächlichen Rückkehrzeiten, die basierend auf Spitzen 120 und 132 erfasst werden, mit jeweiligen erwarteten Rückkehrzeiten vergleichen. Wenn der Unterschied zwischen den tatsächlichen und erwarteten Rückkehrzeiten größer als ein maximaler zulässiger Fehler ist, kann ECM 80 auch bestimmen, dass ein Fehler vorliegt. Als Reaktion auf die Identifikation dieses Fehlers kann ECM 80 eine Benachrichtigung an einen Betreiber des Systems 10 (z. B. einen Betreiber einer Maschine, in der das System 10 installiert ist), ein Überwachungssystem usw. generieren.Step 310 may also include generating a notification indicating abnormal behavior of one or more valves of the injector 12. For example, each actual valve arrival indicated by minimum 140 and minimum 150 can be compared to an expected valve arrival time. If the difference between the actual arrival time and the expected arrival time is greater than a predetermined maximum allowable error, ECM 80 may determine that the valve is stuck, the power supply is operating incorrectly, or that other problems exist. Similarly, ECM 80 may compare the actual return times acquired based on peaks 120 and 132 with respective expected return times. If the difference between the actual and expected return times are greater than a maximum allowable error, ECM 80 may also determine that an error exists. In response to identifying this error, ECM 80 may generate a notification to an operator of the system 10 (e.g., an operator of a machine in which the system 10 is installed), a monitoring system, etc.

Wie oben angegeben können einer oder mehrere der Schritte 302, 304, 306, 308 und 310 als Teil eines Prozesses zur anfänglichen Installation der Einspritzvorrichtung 12 durchgeführt werden. Jedoch kann, wenn erwünscht, jeder dieser Schritte einmal oder mehrmals nach der Installation und anfänglichen Kalibrierung wiederholt werden. Dies kann ermöglichen, dass ECM 80 Veränderungen in der Leistung von jeder Einspritzvorrichtung 12 im Laufe der Zeit ausgleicht sowie anomale Leistung in der Einspritzvorrichtung 12 identifiziert. Zusätzlich, während die Schritte 302, 304, 306, 308 und 310 in einer beispielhaften Reihenfolge beschrieben wurden, können einer oder mehrere dieser Schritte selbstverständlich auch in einer anderen Reihenfolge oder in einer sich teilweise oder vollständig überschneidenden Weise durchgeführt werden.As indicated above, one or more of steps 302, 304, 306, 308 and 310 may be performed as part of a process for initially installing the injector 12. However, if desired, each of these steps can be repeated one or more times after installation and initial calibration. This may allow ECM 80 to compensate for changes in the performance of each injector 12 over time as well as identify abnormal performance in the injector 12. In addition, while steps 302, 304, 306, 308, and 310 have been described in an exemplary order, one or more of these steps may of course be performed in a different order or in a partially or completely overlapping manner.

Das offenbarte Verfahren und System können die Notwendigkeit für einen Endnutzer, einen Systemmonteur oder Hersteller zum Installieren einer Trim-Datei auf einer Steuerung für einen Verbrennungsmotor vermeiden, der elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzvorrichtungen einsetzt. Dies kann wiederum die Notwendigkeit für Datenbanksysteme verringern, um Testergebnisse, Trim-Dateien und zugehörige Informationen zu speichern. Mindestens manche Konfigurationen des offenbarten Systems und Verfahrens können nützlich sein, um die Verwendung von vereinfachten Trim-Dateien zu ermöglichen. Das offenbarte System und Verfahren können das Potenzial für eine Installation der inkorrekten Trim-Datei eliminieren oder können die Auswirkung einer inkorrekt installierten Trim-Datei mindern und können ermöglichen, dass eine Steuereinheit Fertigungsvariationen und daraufhin Veränderungen im Betrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung im Laufe der Zeit ausgleicht, wie z. B. Verschleiß, Festsitzen des Ventils usw. Zusätzlich können das offenbarte System und Verfahren den End-of-Line-Prozess für die Fertigung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen durch Verringern oder Eliminieren des Bedarfs für Ventiltests, die verwendet werden, um Trim-Dateien zu erzeugen, vereinfachen. Die Fähigkeit, Ventilankunfts- und Ventilrückkehrzeitpunkte für ein Paar Ventile für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu erfassen, kann auch die Identifikation von anomalem Betrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung oder des Bedarfs, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu ersetzen, ermöglichen.The disclosed method and system may avoid the need for an end user, system installer, or manufacturer to install a trim file on a controller for an internal combustion engine that employs electronically controlled fuel injectors. This in turn can reduce the need for database systems to store test results, trim files and related information. At least some configurations of the disclosed system and method may be useful to enable the use of simplified trim files. The disclosed system and method may eliminate the potential for installation of the incorrect trim file or may reduce the impact of an incorrectly installed trim file and may allow a controller to accommodate manufacturing variations and subsequent changes in the operation of the fuel injector over time, such as e.g. wear, valve sticking, etc. Additionally, the disclosed system and method can simplify the end-of-line process for manufacturing fuel injectors by reducing or eliminating the need for valve testing used to generate trim files . The ability to detect valve arrival and valve return timings for a pair of valves for a fuel injector may also enable identification of abnormal operation of the fuel injector or the need to replace a fuel injector.

Es ist für Fachleute ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an dem offenbarten System und Verfahren vorgenommen werden können, ohne von dem Anwendungsbereich der Offenbarung abzuweichen. Andere Ausführungsformen des Verfahrens und des Systems sind Fachleuten aus der Betrachtung der Patentschrift und der Praxis des hierin offenbarten Verfahrens und Systems ersichtlich. Es ist beabsichtigt, dass die Patentschrift und die Beispiele nur als beispielhaft betrachtet werden, wobei der wahre Umfang der Offenbarung durch die folgenden Ansprüche und ihre Äquivalente angegeben wird.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations may be made to the disclosed system and method without departing from the scope of the disclosure. Other embodiments of the method and system will be apparent to those skilled in the art from review of the patent specification and practice of the method and system disclosed herein. It is intended that the specification and examples be considered as exemplary only, with the true scope of the disclosure being indicated by the following claims and their equivalents.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• US 9719457 B2 [0005]US 9719457 B2 [0005]

Claims (10)

Installationsverfahren für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung (12), umfassend: Erfassen eines Betätigungszeitpunkts eines ersten Ventils (24) einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung (12); Erfassen eines Betätigungszeitpunkts eines zweiten Ventils (20) der Kraftstoffeinspritzvorrichtung (12); Erfassen eines Rückkehrzeitpunkts des ersten Ventils (24) der Kraftstoffeinspritzvorrichtung (12); Erfassen eines Rückkehrzeitpunkts des zweiten Ventils (20) der Kraftstoffeinspritzvorrichtung (12); und für ein oder mehrere Kraftstoffeinspritzereignisse, Modifizieren von mindestens einem aus Folgendem: einer maximalen Amplitude von Magnetstrom, einer durchschnittlichen Amplitude von Magnetstrom, einer Startzeit von Magnetstrom, einer Endzeit von Magnetstrom oder einer Gesamtzeit von Magnetstrom, basierend auf dem Betätigungszeitpunkt des ersten Ventils (24), dem Betätigungszeitpunkt des zweiten Ventils (20), dem Rückkehrzeitpunkt des ersten Ventils (24) und dem Rückkehrzeitpunkt des zweiten Ventils (20), wobei die Modifikation zur Installation der Kraftstoffeinspritzvorrichtung (12) durchgeführt wird.Installation method for a fuel injection device (12), comprising: Detecting an actuation time of a first valve (24) of a fuel injection device (12); Detecting an actuation time of a second valve (20) of the fuel injection device (12); detecting a return time of the first valve (24) of the fuel injection device (12); detecting a return time of the second valve (20) of the fuel injection device (12); and for one or more fuel injection events, modifying at least one of the following: a maximum amplitude of magnetic current, an average amplitude of magnetic current, a start time of magnetic current, an end time of magnetic current or a total time of magnetic current, based on the actuation timing of the first valve (24), the actuation timing of the second valve (20), the return timing of the first valve (24) and the return timing of the second valve (20), wherein the modification is carried out to install the fuel injection device (12). . Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Ventil ein Steuerventil (24) ist.Procedure according to Claim 1 , wherein the first valve is a control valve (24). Verfahren nach Anspruch 2, wobei das zweite Ventil ein Überströmventil (20) ist.Procedure according to Claim 2 , wherein the second valve is an overflow valve (20). Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung (12) ferner ein Einspritzventil (28) beinhaltet, das durch eine Betätigung des Überströmventils (20) und eine Betätigung des Steuerventils (24) gesteuert wird.Procedure according to Claim 3 , wherein the fuel injection device (12) further includes an injection valve (28) which is controlled by actuation of the overflow valve (20) and actuation of the control valve (24). Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, das ferner das Einschränken einer Menge der Modifikation der Startzeit oder der Endzeit von Magnetstrom auf einen vorbestimmten Trim-Bereich beinhaltet.The method of any preceding claim, further comprising limiting an amount of modification of the start time or the end time of magnetic current to a predetermined trim range. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das Modifizieren des Magnetstroms ohne Verwendung eines Trim-Codes und ohne Verwendung einer Trim-Datei während der Installation der Kraftstoffeinspritzvorrichtung (12) durchgeführt wird.A method according to any preceding claim, wherein modifying the solenoid current is performed without using a trim code and without using a trim file during installation of the fuel injector (12). Kraftstoffeinspritzsystem (10), umfassend: eine mechanisch betätigte Kraftstoffeinspritzvorrichtung (12) mit: einem elektronisch gesteuerten Überströmventil (20); einem elektronisch gesteuerten Steuerventil (24); und einer Düse (33), die konfiguriert ist, um Kraftstoff einzuspritzen; und ein elektronisches Steuermodul (80), das konfiguriert ist, um, ohne die Verwendung einer Kraftstoffeinspritzvorrichtungs-Trim-Datei Folgendes auszuführen: Identifizieren eines Betätigungszeitpunkts des Überströmventils (20) basierend auf Betätigungsstrom (108), Identifizieren eines Betätigungszeitpunkts des Steuerventils (24) basierend auf Betätigungsstrom (106), Identifizieren eines Rückkehrzeitpunkts des Überströmventils (20) basierend auf induziertem Strom, Identifizieren eines Rückkehrzeitpunkts des Steuerventils (24) basierend auf induziertem Strom, und Modifizieren eines Stromzeitpunkts für das Überströmventil (20) und für das Steuerventil (24) in einer anschließenden Einspritzung basierend auf den identifizierten Betätigungszeitpunkten und den identifizierten Rückkehrzeitpunkten.Fuel injection system (10), comprising: a mechanically operated fuel injection device (12) with: an electronically controlled overflow valve (20); an electronically controlled control valve (24); and a nozzle (33) configured to inject fuel; and an electronic control module (80) configured to perform, without the use of a fuel injector trim file: Identifying an actuation time of the overflow valve (20) based on the actuation current (108), Identifying an actuation time of the control valve (24) based on the actuation current (106), Identifying a return time of the overflow valve (20) based on induced current, Identifying a return time of the control valve (24) based on induced current, and Modifying a current timing for the overflow valve (20) and for the control valve (24) in a subsequent injection based on the identified actuation times and the identified return times. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 7, wobei die identifizierten Betätigungszeitpunkte und die identifizierten Rückkehrzeitpunkte für eine einzelne Kraftstoffeinspritzvorrichtung erstellt werden, die das Überströmventil (20), das Steuerventil (24) und ein Einspritzventil (28) enthält.fuel injection system Claim 7 , wherein the identified actuation times and the identified return times are established for a single fuel injector including the spill valve (20), the control valve (24) and an injector (28). Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei das elektronische Steuermodul (80) ferner konfiguriert ist, um den Betätigungsstrom als einen nicht zerhackten Strom (138, 148) zu erzeugen.fuel injection system Claim 7 or Claim 8 , wherein the electronic control module (80) is further configured to generate the actuation current as a non-chopped current (138, 148). Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der Ansprüche 7-9, wobei das elektronische Steuermodul (80) ferner konfiguriert ist, um einen Zeitpunkt des induzierten Stroms (118, 130) zu modifizieren, um den Rückkehrzeitpunkt des Steuerventils (24) zu identifizieren, oder um den Rückkehrzeitpunkt des Überströmventils (20) zu identifizieren.Fuel injection system according to one of the Claims 7 - 9 , wherein the electronic control module (80) is further configured to modify a timing of the induced current (118, 130) to identify the return timing of the control valve (24), or to identify the return timing of the spill valve (20).

Images